「48V·20Ah」电动车续航能力解析:电池类型升级存在刚需与蓝海

#电动车维修与保养#
内容概述:电动车续航里程的决定因素 , 与汽车的共通点 。 选择「电驱车辆」不论是两轮车还是四轮车 , 总会关注的必然是【续航里程】 。 分析续航里程的初级方式是综合电池组容量计算 , 然而这种方式得出的结论是不会真实的 , 因为最终消耗电量的是电动机 , 驱动形式的是车辆!机器的功率与马力质量比是一定要计算的哦 。
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以新国标「≤48V」的两轮车为参考 , 假设其电瓶成组后的标准为48V·20Ah , 理论上的总容量就是0.96kwh(度) 。 这与高标准的汽车启动电瓶是相当的 , 比如12V-85Ah的启动电瓶会以1.02kwh的容量 , 由此可见电瓶车的实际容量是很低的 。
重点:新国标的电动自行车要求装备≤400瓦(w)的电动机 , 为了保证车辆性能合格 , 各大车企都会选择峰值400瓦的电机 , 这种车辆的续航里程应当是多少呢?
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「400w」为电机峰值输出功率 , 车辆的整备质量与功率和时速的关系肯定是匹配的;说白了就是车辆以最高功率输出 , 能够驱动标准重量范围内的两轮车以≤25km/h的时速行驶 。
电机的功率可以理解为“耗电量” , 也就是说用这种输出标准和速度标准行驶 , 每小时就会消耗量0.4kw(1kw=1000w)的电量 。 连续行驶两个小时就会耗电0.8kwh , 而行驶里程已经达到了50公里 。 虽然还有些剩余电量 , 但此时需要做的往往是充电而不是继续行驶了吧 。
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【「48V·20Ah」电动车续航能力解析:电池类型升级存在刚需与蓝海】两轮电动车(涵盖电摩)使用的动力电池多为「铅酸电瓶」 , 这是机动车使用的化学电源中 , 质量能量密度最低且使用寿命最短的低端选项!平均使用寿命仅仅为350次的完整充放电 , 达标后基本达到报废状态 。
在使用过程中电瓶还会线性的出现容量下降 , 因为这种电瓶的充放电都是效率很低且存在损耗的化学反应 。 比如放电时是利用极板铅元素与硫酸溶液发生化学反应 , 在产生电流的过程中会产生硫酸铅结晶 , 这些物质会缓慢的附着在极板上并积少成多 , 这就是所谓的极板硫化 。
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重点:极板硫化的过程是硫酸铅生成的过程 , 过多的结晶体附着在极板上 , 在充放电时都会影响效率 。 结果是放电效率降低(放电容量增大) , 导致能量转化损耗加大造成续航里程下降 。
同时部分硫酸铅结晶体的质地会很坚硬 , 在充电时反向分解硫酸铅会出现越来越多的无法分解的结晶体;结果会造成电解液浓度严重降低 , 充不了多少电、放不出多少电 。 所以两轮车总会快速的出现行驶里程的下降 , 尤其是一天一充或一天多充的车辆怕是连一年都用不了 。
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铅酸电瓶之所以被认可 , 原因无非是大家普遍认为它足够便宜 。 然而更换一组也得要几百甚至上千元吧 , 但更换的电瓶组充其量有一度多的电容 , 那么如此高的成本为什么不换用磷酸铁锂电池呢?
LFP磷酸铁锂电池是目前综合性价比最高的选项 , 其使用寿命会是铅酸电瓶的十倍不止 , 能量密度高出2~3倍;密度的提升其实还等于重量的下降 , 使用这种电池会让车辆更轻且续航里程更长 。
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重点:磷酸铁锂电池的制造成本已经非常低 , 普通汽车使用的低端选项可以低至300元左右1kwh 。 所以电动车完全可以换装这种电池 , 而且也确实有一些新国标电动车使用了 。
这些车辆的续航里程可以超过100km , 车辆的体积重量均不会超标 , 同时也仍然能通过串联升压、并联扩容的方式匹配400瓦的电动机 。 至于电摩自然也不用担心 , 要知道汽车使用的LFP电池组低压可以高达600伏特左右 , 驱动数百千瓦的电动机也是没有问题的 。
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总结:铅酸动力电池即将被淘汰 , 这种购买成本并不低、更换成本也不低 , 而且会产生严重铅污染的电瓶几乎没有价值了 。 一旦出现大批面对电动车车企的磷酸铁锂电池供应商 , 代步车也会有三位数的续航里程 , 两轮车也能因电池的升级而成为「新能源系列」了 。
(磷酸铁锂电池与主流类型的镍钴类三元锂 , 此类电池在机动车淘汰后可作为电场储能电站电池继续使用数十年 , 加速新能源发电的增长是被定义为新能源汽车的核心因素)
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编辑:天和Auto-汽车科学岛
责编:天和MCN
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